martedì 24 luglio 2018

Tromografo - VS 30 e microtremori parte 1°

Parte 1°
Indicazioni preliminari sul metodo HVSR






Indicazioni preliminari sul metodo HVSR, e valido per tutti i metodi geofisici che hanno bisogno di essere interpretati dall'utente con metodi di calcolo indiretti.

Premetto che tutte le indagini indirette hanno il vantaggio di misurare i parametri geofisici del terreno in sito ma non è sempre facile risalire al profilo geologico reale. 

I metodi d'inversione tendono a comparare i dati acquisiti con quelli calcolati fino a quando non si riesce a trovare la migliore sovrapposizione. 

Nel caso di situazioni stratigrafiche consone con il metodo utilizzato generalmente si ottengono dati molto simili alla situazione geologica reale. Esistono però casi con anomalie stratigrafiche, rumori più modi di vibrazione, rumori ambientali, imprecisioni del metodo di calcolo che possono far ottenere risultati completamente errati. 

L'operatore deve avere una buona conoscenza teorica del metodo, conoscere i limiti del metodo, conoscere nei dettagli il programma che sta usando e saper attivare o meno determinate opzioni per indirizzare il programma verso una soluzione valida ( se ciò è permesso dal software). 

Tutto ciò non basta, occorre che l'operatore abbia prima eseguito una indagine del sito e un rilevamento geologico accurato, ne ipotizzi la possibile stratigrafia in base a indagini fatte anche nelle zone circostanti  ecc.

Importante se in zona ci sono corsi d'acqua, sorgenti, pozzi determinare la profondità della falda, e esaminare eventuali sbancamenti presenti in zona, la giacitura della roccia affiorante e tutto quanto può dare ulteriori informazioni utili all'indagine geologica. 

Meglio se in zona si eseguono prove penetrometriche o sismica a rifrazione che permette di ricavare una buona stratigrafia specialmente nei primi 10 – 20 metri e determinare  valori attendibili di VP. 

A tal fine basta un semplice sondaggio MASW che oltre ad essere utile per calcolare la vs30 permette di l'elaborazione come sondaggio sismico a rifrazione con il metodo delle intercette che prevede da una a battute al massimo e permette d'individuare fino ad un massimo di 5 stati. 

In questo modo avremo la stratigrafia tipo ( spessori strati superficiali ) fino a 5 strati senza eseguire altre prove, sismiche GRM che hanno bisogno di almeno tre - cinque scoppi con perdita di tempo e mezzi. 

Con i dati ricavati dalla rifrazione abbiamo sufficienti elementi  per l'elaborazione MASW e HVSR, , 

La prova MASW e quella HVSR basate sui microtremori devono quindi essere elaborate solo alla fine di tutta l'indagine geologica, magari con rielaborazioni successive per far coincidere i risultati della rifrazione alle prove MASW e HVSR. 

A questo punto gli elementi ricavati sono tali da poter definire al meglio la stratigrafia del sito senza un enorme impegno di tempo e si mezzi e senza porre vincoli (velocità o spessore) in quanto questi dati sono forniti dalla rifrazione e dal MASW, mentre il masw specialmente nella parte più profonda potrebbe essere aiutato dalla presenza o meno di elevati rapporti HVSR in profondità. 

Fare solo il MASW, solo il REMI, solo l'HVSR o la rifrazione non basta occorre integrare più metodi (potrebbero essere utili altre indagin al posto di quelle menzionate anche dirette) prove in foro, sismica a riflessione ecc . il numero e le tipologie dovranno essere proporzionate al tipo di intervento da realizzare. 

In questo modo nessuno potrà contestare l'operato del professionista.

Parte 2°
INDAGINI SISMICHE INDIRETTE 
 UTILI PER DETERMINARE LA STRATIGRAFIA DI UN SITO

I metodi di calcolo moderni basati su GRM e/o su tomografia sismica utilizzano algoritmi molto complessi che hanno bisogno di almeno tre punti di scoppio, meglio 5 magari e con 24 o 48 canali . , certo possono fornire un buon dettaglio sull'andamento della stratigrafia.

Negativo è il fatto che hanno bisogno di almeno 2 – 3 operatori, di tempo di esecuzione, di complesse elaborazioni che portano a costi spesso eccessivi se riferiti a piccoli interventi .

A questo punto esistono algoritmi semplicissimi ( risalgono a tempi in cui  i calcoli geofisici si facevano ancora a mano in mancanza di pc ) utilissimi per determinare velocemente la stratigrafia in corrispondenza del punto di scoppio con una sola mazzata se la stratificazione si può ritenere orizzontale o al massimo 2 nel caso di strati inclinati.
( nel primo caso inserire gli stessi ritardi dell'andata anche nella tabella corrispondente alla battuta di ritorno).

Chi vuole provare il metodo può scaricare il programmino INTERDOL free, cercando su internet troverete il manuale e il video su youtube.., programma molto banale e semplice da usare ( risale al lontano 1990) i ritardi purtroppo occorre inserirli manualmente nell'apposita finestra.

Ci sono degli esempi da caricare. ( ATTENZIONE - Normalmente usare la virgola come separatore decimale )



La cosa interessante è che lo stesso sondaggio lo si può elaborare come MASW e sismica a rifrazione con risparmio di tempo e di personale .

In questo modo la rifrazione fornirà la VP e spessori, il masw se si possiede una versione che riconosce automaticamente i modi di vibrazione, individuerà le inversioni, i dati ottenuti verranno quindi utilizzati dall'HVSR che farà da arbitro sui risultati finali.

Sono convinto che una sola prova indiretta raramente darà risultati validi, ciò alimenta i continui increduli e giustificati commenti sui metodi indiretti basati sui microtremori perché spesso danno risultati completamente differenti alla realtà, ( anche per scarsa preparazione teorica e pratica di chi li usa almeno fino a quando non si acquista una certa esperienza).

Tre prove costituite da una registrazione hvsr 20 /30 minuti e una stesa sismica rifrazione/masw (stesso sondaggio) 15 minuti permettono all'operatore di avere quanto basta per riuscire a ricostruire la sequenza stratigrafica e determinare i principali parametri geofisici del sito se si è nelle condizioni stratigrafiche per eseguire i sondaggi sopra indicati.

La maggiore o minore somiglianza nei risultati ottenuti ci darà il grado di affidabilità delle prove eseguite  legata anche ai rumori ambientali, alla stratigrafia alle anomalie morfologiche ecc presenti nel sito d'indagine.

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